Fenòmens no explicat en el segle XIX. Principi d'invariança. Experiment de Michelson i Morley. Postulats relativitat. Conseqüències i exemples dels postulats de la relativitat.
Mecànica Quàntica, radiació del cos negre, Llei de Wien, Planck, Stefan -Boltzman. Efecte fotoelèctric. Raigs X. Efecte Compton. Hipòtesi de Broglie. Model atòmic de Bohr, espectres discontinus de les emeissions dels àtoms. Principi d'incertesa de Heisenberg. Teoria de Schrödinger.
Història de la ciència i l'Astronomia, LLeis de Kepler, Llei de gravitació Newton, Energia i moment angular de les òrbites, condicions d'estabilitat, camp gravitatori, Potencial gravitatori, energia potencial, energia cinètica, òrbites el·líptiques i circulars, equacions, problemes d'astronomia.
1. Unitat 1. L’origen de l’Univers
i de la vida
1. L’origen i l’evolució de l’Univers
2. L’ésser viu i la vida
3. L’origen de la vida i dels primers organismes
2. 1. L’origen i evolució de
l’Univers
L’Univers és el conjunt de tota la matèria i energia existent i
l’espai en què es troben.
Composició de l’Univers:
Antiguitat de l’Univers:
13 700 m. a. (milions d'anys).
Dimensions de l’Univers
observable:
46 000 m. a. llum.
Estructura de l’Univers:
- Galàxies
- Nebuloses
3. Teoria de la relativitat
• A l’Univers no es pot distingir:
• Si un cos està en repòs absolut o s’està
movent amb una velocitat constant.
• Entre un cos en moviment accelerat i un
altre que estigui sotmès a un camp
gravitatori.
4. Conseqüències de la teoria de
la relativitat
• El temps absolut no existeix ja que la durada d’un succés depèn
de la velocitat del sistema en què es realitza.
• L’espai i el temps constitueixen una mateixa realitat denominada
espai-temps.
• La massa i l’energia
dos són aspectes
d’una mateixa realitat física.
E = m · c2
• La llum està constituïda per
quanta d’energia lluminosa
o fotons.
Albert Einstein (1879-1955)
5. Teoria de la gran explosió
(Big Bang)
L’Univers es va originar a partir de gran explosió d'una singularitat inicial.
Al cap
de…
Evolució de l’Univers
10-43 s
L’Univers va començar a refredar-se i a dilatar-se a una
velocitat superior a la de la llum.
Se separa la força gravitatòria.
10-32 s
Se separa la força d’interacció nuclear forta.
Es formen les partícules elementals (quarks i leptons).
L’Univers es va fer homogeni i pla.
10
-12
s
Se separen la força electromagnètica i la força dèbil.
S’uneixen els quarks per formar protons i neutrons.
6. Al cap
de…
Evolució de l’Univers
10 s
Una gran quantitat protons i de neutrons van xocar
entre si i es van transformar en energia.
10 s
Els protons i neutrons van formar nuclis d’heli.
L’Univers es va fer fosc (opac).
1013 s
Es van formar els primers àtoms d’hidrògen i d’heli.
Els fotons es van dispersar i van recórrer grans
distàncies (radiació de fons).
Els fotons, en separar-se de la matèria, van originar la
llum.
L’Univers es va fer transparent.
-6
2
200 m. a.
Es van formar les primeres galàxies i estrelles.
7. Teoria de l’estat estacionari o de
la creació contínua
• L’Univers és uniforme en tot
l’espai i no varia en el temps.
• Encara que l’Univers s’expandeix,
la seva densitat es manté
constant gràcies al fet que
contínuament s’està creant
matèria nova.
Via Làctia.
8. Teoria del Big Bang
i teoria de l’estat estacionari
El debat entre els seguidors
d’aquestes teories es va
decantar cap a la teoria del
Big Bang a causa dels
descobriments següents:
• La distribució de les
radiofonts celestes.
• Els quàsars.
• La radiació de fons.
• La proporció d’àtoms
d’hidrògen i heli.
Imatge de la radiació de fons.
9. Evolució futura de l’Univers
S’han proposat dos models possibles:
• Univers obert. En expansió indefinida. Es considera el
model més encertat.
• Univers tancat. Successives expansions i contraccions
(univers polsant).
Galàxia
Andròmeda.
10. La forma de l’Univers
La seva densitat
hauria de ser superior
a la crítica.
Univers tancat i finit.
La seva densitat hauria La seva densitat hauria
de ser inferior a la
de ser igual a la crítica.
crítica.
Univers obert.
Univers obert i infinit.
11. Formació del sistema solar
1. Contracció de la gran nebulosa inicial.
2. Formació d’una estrella o protosol.
3. Formació dels planetes del sistema solar.
12. Teoria de la tectònica global o de
plaques
•
La litosfera està fragmentada en plaques tectòniques o
litosfèriques.
• Les plaques es generen pels corrents de magma que ascendeixen a
la superfície.
• El moviment de les plaques origina: serralades, sismes i volcans.